ŽIVA

Gazometrie – výměna kyslíku

Gazometrie kyslíku umožňuje u rostlin kvantifikaci jeho výměny během fotosyntézy, fotorespirace a temnostní a denní respirace. K měření se používá kyslíková komůrka s elektrochemickým detektorem. V textu jsou popsány principy detekce, konstrukce zařízení, chemismus detekce, kalibrace, vliv teploty a typy komůrek pro pevné i kapalné vzorky. V metodice je popsáno použití různých koncentrací oxidu uhličitého.

Použitá literatura

CLARK, Leland C. Jr. Monitor and control of blood and tissue oxygen tension. Transactions of the American Society for Artificial Internal Organs, 1956, 2: 41.

DELIEU, T.; WALKER, David A. Polarographic measurement of photosynthetic oxygen evolution by leaf discs. New Phytology, 1981, 89: 165-178.

SEMIKHATOVA, O. H., et al. Principles of photosynthesis determinations. In: ŠESTÁK, Z.; Čatský, J.; JARVIS, P. G. (ed.). Plant Photosynthetic Production. Manual of Methods. Dr W. Junk N.V. Publishers, 1971, 246-250.

Oxygen gasometry quantifies its exchange during photosynthesis, photorespiration, dark respiration, and day respiration in plants. An oxygen chamber with an electrochemical detector is used for measurements. The text outlines detection principles, device design, detection chemistry, calibration, temperature effects, and chamber types for both solid and liquid samples. In methodology, the use of different carbon dioxide concentrations is described.

Obrazové přílohy

• Listová disková komůrka Hansatech LD2/3 pro měření výměny kyslíku (O2) u pevných vzorků. Detektor je tvořen plastovým tělem diskovitého tvaru (z umělohmotné pryskyřice) s platinovou katodou na vrcholu malé kopulky a stříbrnou anodou tvaru mezikruží ve žlábku u její paty. Na horní straně v mělkém vybrání je těsnicí o-kroužek a ve spodní části kopulky v zářezu menší o-kroužek pro fixaci tenké plastové membrány přetahující se přes kopulku. Z boční strany vystupuje elektrický konektor pro připojení propojovacího kabelu. Foto J. Květoň
  
• Komůrka Hansatech DW2/2 pro měření rozpuštěného O2 v kapalné fázi. Detektor je tvořen plastovým tělem diskovitého tvaru (z umělohmotné pryskyřice) s platinovou katodou na vrcholu malé kopulky a stříbrnou anodou tvaru mezikruží ve žlábku u její paty. Na horní straně v mělkém vybrání je těsnicí o-kroužek a ve spodní části kopulky v zářezu menší o-kroužek pro fixaci tenké plastové membrány přetahující se přes kopulku. Z boční strany vystupuje elektrický konektor pro připojení propojovacího kabelu. Foto J. Květoň
  
• Kyslíkový elektrodový disk. Detektor je tvořen plastovým tělem diskovitého tvaru (z umělohmotné pryskyřice) s platinovou katodou na vrcholu malé kopulky a stříbrnou anodou tvaru mezikruží ve žlábku u její paty. Na horní straně v mělkém vybrání je těsnicí o-kroužek a ve spodní části kopulky v zářezu menší o-kroužek pro fixaci tenké plastové membrány přetahující se přes kopulku. Z boční strany vystupuje elektrický konektor pro připojení propojovacího kabelu. Foto J. Květoň
  
• Teplotní závislost kyslíkového detektoru Clarkova typu. Schodové změny na záznamu představují zvýšení signálu detektoru v reakci na postupné skokové zvyšování teploty zařízení v rozmezí 25–40 °C pomocí vodního oběhového termostatu. V uvedených okamžicích se na ovládacím panelu termostatu nastavila teplota na udané hodnoty. Jelikož v hermeticky uzavřené komůrce nebyl přítomen zdroj ani spotřebič O2, bylo zvýšení elektrické odezvy čistě důsledkem změny teploty zařízení. Orig. J. Květoň
  
• Blokové schéma měřicí sestavy s listovou diskovou komůrkou. Orig. J. Květoň
  
• Výdej O2 při saturační koncentraci CO2 vyvolané přítomností nasyceného roztoku hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO3) v měřicí komůrce. Záznam zůstává dlouho lineární. Vzorek z listu slunečnice roční (Helianthus annuus) při 40 °C a hustotě zářivého toku zhruba 1 000 μmol (fotonů) . s–1 . m–2, vypočtená rychlost čisté fotosyntézy 41,05 μmol (O2) . s–1 . m–2 (změna množství O2 byla pro výpočet měřena po dobu 230 s). Orig. J. Květoň
  
• Výdej O2 při laboratorní koncentraci CO2. Měřicí komůrka na začátku měření obsahovala běžnou laboratorní atmosféru. Žádný jiný zdroj CO2 uvnitř nebyl. Výdej je pouze krátkou dobu (pseudo)lineární a jeho nejvyšší možná hodnota může být jen více či méně přesně odhadnuta. Vzorek z listu slunečnice při 25 °C a hustotě zářivého toku asi 560 μmol (fotonů) . s–1 . m–2, odhadnutá rychlost čisté fotosyntézy 5,93 μmol (O2) . s–1 . m–2 (změna množství O2 měřena po dobu 103 s). Záznam se s postupujícím časem a úbytkem CO2 ohýbá rovnoběžně s časovou osou, kdy se výdej a spotřeba O2 vzájemně vyrovnají – uvolněný CO2 se okamžitě spotřebuje fotosyntézou. Ihned po vypnutí světla vlivem respirace (R) a „dobíhající“ fotorespirace (FR) rychle klesá množství O2 v komůrce, než se zá znam linearizuje poté, co ustane fotorespirace. Orig. J. Květoň
  

Archiv článků pro pedagogy a studenty

© 2025 Časopis ŽIVA – Rozhled v oboru veškeré přírody.
Založil roku 1853 J. E. Purkyně.
Vydává Nakladatelství Academia,
Středisko společných činností AV ČR, v. v. i., za podpory Akademie věd ČR.